色素治疗系统及其使用方法技术方案

一种色素治疗系统，包括手持式装置，用于接收具有约480nm至约550nm的波长的亚纳秒激光束并输出具有约700nm至约740nm的波长的亚纳秒激光束。所述手持式装置包括单块晶体，所述单块晶体具有第一表面涂层和第二表面涂层，以便于通过所述晶体的所述激光束的波长改变。以便于通过所述晶体的所述激光束的波长改变。以便于通过所述晶体的所述激光束的波长改变。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】色素治疗系统及其使用方法


[0001]本公开总体上涉及递送亚纳秒激光脉冲的系统和方法。在至少一个实施例中，本公开涉及用于从手持式设备生成和递送700nm至740nm亚纳秒激光脉冲以优化色素治疗的系统和方法。

技术介绍

[0002]市售的激光器目前用于治疗色素沉着的皮肤。然而，这些激光器中的一些激光器在临床应用方面具有显著的局限性。如本文所述，已确定递送亚纳秒激光脉冲的最佳波长和系统以实现对皮肤上的色素性病变更有效和更安全的治疗。
附图说明
[0003]现在将参考附图仅作为示例来描述本专利技术技术的实现方案，其中：
[0004]图1是黑色素和血红蛋白(包括氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白)的吸收光谱；
[0005]图2是黑素体相对于血红蛋白的吸收光谱；
[0006]图3是各种波长下的黑素体相对于785nm下的黑素体的吸收光谱；
[0007]图4是根据本公开的用于递送700至740nm亚纳秒激光脉冲的系统的示意图；
[0008]图5是根据本公开的用于递送700至740nm亚纳秒激光脉冲的系统的示意图；
[0009]图6是根据本公开的用于递送700至740nm亚纳秒激光脉冲的系统的示意图；
[0010]图7是根据本公开的用于递送700至740nm亚纳秒激光脉冲的系统的示意图；
[0011]图8是波长与透射率的关系图，显示了Ti:蓝宝石棒表面的涂层要求；
[0012]图9A是实心单光束递送配置的示意图。图9B是具有透镜阵列的分级微光束图案的光束递送配置的示意图。图9C是具有带衍射分束器和透镜的组合的分级微光束图案的光束递送配置的示意图；以及
[0013]图10是通过向有此需要的患者递送亚纳秒激光脉冲来治疗色素性病变的示例性方法的流程图。
具体实施方式
[0014]应当理解，为了图示的简单和清楚，在适当的情况下，在不同的图中重复了附图标记以指示对应的或类似的要素。此外，为了便于透彻理解本文描述的实施例，阐述了许多具体细节。然而，本领域普通技术人员将理解，可以在没有这些具体细节的情况下实践本文描述的实施例。在其他情况下，没有详细描述方法、程序和部件，以免混淆所描述的有关的相关特征。此外，该描述不应被视为限制本文描述的实施方式的范围。附图不一定按比例绘制，并且某些部分的比例可能被夸大以更好地例示本公开的细节和特征。
[0015]现在将呈现适用于整个上述公开的若干定义。术语“耦合”被定义为连接，无论是直接还是通过中间部件间接连接，并且不一定限于物理连接。该连接可以使得物体永久连接或可释放地连接。术语“大体上”被定义为基本上符合特定尺寸、形状或其他实质上修改
的词，使得部件不需要是精确的。例如，“大体上圆柱形”是指物体类似于圆柱体，但与真正的圆柱体可以有一个或多个偏差。术语“包含”、“包括”和“具有”在本公开中可互换使用。术语“包含”、“包括”和“具有”意味着包括但不一定限于如此描述的事物。
[0016]良性色素性病变以前曾用Q切换纳秒激光器治疗。使用纳秒激光器治疗色素性病变是基于黑素体选择性光热分解的原理。通常，选择性光热解的最佳脉冲持续时间大约等于预期目标结构的热松弛时间(TRT)。对于色素靶细胞单独分散的病变，诸如太田痣，纳秒脉冲持续时间似乎是最佳的。然而，已经报告了激光治疗后的许多不良反应。这些不良反应包括红斑、水疱、色素减退和炎症后色素沉着过度。由于表皮黑色素含量较高，这些并发症的风险在亚洲人皮肤中更为常见。为了减轻这些并发症，一系列脉冲持续时间小于1ns的皮秒域激光器可以使得更高效且更快地去除色素性病变，并提高安全范围。
[0017]在亚纳秒脉冲宽度下，即在皮秒域中，通过击败目标的应力松弛时间(SRT)显著延长了这种功效，从而允许更有效地破坏色素，同时对周围正常组织造成的损伤更小。皮秒激光器与黑素体相互作用的机制在很大程度上依赖于光声(或光机械)效应，而不是纳秒激光器的光热和光声效应的组合。
[0018]虽然皮秒脉冲和纳秒脉冲的组织相互作用机制不同，但它们都是经由靶向发色团(即进行色素治疗的黑色素)从激光能量的线性吸收开始的。对于需要色素治疗的皮肤，有两种主要的竞争发色团会引起吸收激光能量，即黑色素和血红蛋白。当前市售的亚纳秒激光器提供了旨在用于色素治疗的一定范围的设定波长(即532nm、670nm、755nm、1064nm等)。这些波长中的一些波长在临床应用方面具有显著的局限性。在较短的波长即532nm下，黑色素吸收非常强，以至于激光只能穿透非常有限的深度。这种波长也会对较深色的皮肤类型造成较高的不良反应的风险。另一方面，虽然激光可以穿透较深的深度并在较长的波长(即1064nm)下用于较深色的皮肤，但血红蛋白的大量吸收会导致不希望有的针尖出血或红斑。本文提供了对最佳波长范围的确定，以实现对色素性病变的更有效和更安全的色素治疗，同时具有最小的不良反应。本文还公开了一种用于实现这种最佳治疗波长的装置。
[0019]为了识别或确定用于色素沉着治疗的最佳波长范围，评估了黑色素对血红蛋白的相对吸收。如图1所示，黑色素和血红蛋白的吸收系数随波长显著变化，并且它们的变化趋势也不同。更具体地，黑色素的吸收随波长呈单调递减，而血红蛋白(包括氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白)的吸收显示出更多具有若干吸收带的特征。图2代表黑色素吸收与血红蛋白吸收的比率。如图2所示，黑色素的相对吸收在730nm处达到峰值。因此，在约700nm至约740nm的波长下，黑色素的吸收足以进行色素沉着治疗，同时可以使诸如红斑和/或出血之类的不良反应降至最低。在一些实施例中，约730nm的波长是进行有效且更安全的色素相关治疗的最佳波长。
[0020]图3代表黑素体与黑素体在785nm下的吸收比。与785nm相比，730nm下的黑色素吸收率高约27％，因此可以预期在约730nm下具有较高的治疗效率。换句话说，730nm下的治疗注量可以降低约27％，以提供与785nm相同的治疗效果。替代地，对于相同的注量，光热和光声效应可能强约27％。用于色素沉着治疗的约700nm至约740nm的治疗波长提供了通过黑色素的充分吸收。此外，约700nm至约740nm的治疗波长使竞争发色团(主要是氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白)的吸收降至最低。
[0021]本文公开了一种手持式激光递送装置，用于将治疗波长为约700nm至约740nm的亚
纳秒脉冲激光束递送给具有色素性病变的患者，以进行色素性病变的最佳治疗，同时将不良反应降至最低。色素性病变的非限制性实施例包括皮肤和表皮色素，其通常是由于老化和光老化引起的，诸如小痣、雀斑、脂溢性角化病和黄褐斑，但也可以包括炎症后色素沉着过度、纹身色素以及与皱纹、疤痕和痤疮疤痕相关的色素。
[0022]亚纳秒激光束可以由亚纳秒激光泵浦光学参量振荡器(OPO)或锁模激光器(即染料激光器、亚历山大石或Ti:蓝宝石)生成。然而，由于闲频信号的存在，OPO的转换效率可能会因不希望有的能量损失而降低。锁模激光器通常涉及长腔，并且由本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于治疗皮肤色素沉着的手持式激光递送装置(100)，包括：手持主体(118)，所述手持主体包括：入口(120)，能够操作所述入口以接收具有第一波长的亚纳秒脉冲激光束(102)；和出口(122)，能够操作所述出口以输出第二波长的亚纳秒脉冲激光束(103)；和单块晶体(110)，所述单块晶体安装在所述手持主体(118)内，并且能够操作所述单块晶体以在具有第一表面涂层的第一端(109)处接收约480nm至约550nm的所述第一波长的所述亚纳秒脉冲激光束(102)，并且在具有第二表面涂层的第二端(111)处输出约700nm至约740nm的所述第二波长的所述亚纳秒脉冲激光束(103)。2.如权利要求1所述的手持式激光递送装置，其中所述第二波长为约730nm。3.如权利要求1所述的手持式激光递送装置，其中所述第一波长为约532nm。4.如权利要求1所述的手持式激光递送装置，其中所述亚纳秒脉冲激光束和具有所述第二波长的所述亚纳秒脉冲激光束各自具有的脉冲持续时间为约20ps至约750ps。5.如权利要求1至4中任一项所述的手持式激光递送装置，其中由所述手持主体(118)接收到的具有所述第一波长的所述亚纳秒脉冲激光束(102)是圆偏振的。6.如权利要求1所述的手持式激光递送装置，还包括：四分之一波片(104)，所述四分之一波片安装在所述手持主体(118)内的旋转台上，并且能够操作所述四分之一波片以从所述手持主体入口(120)接收圆偏振光束形式的所述第一波长(102)的所述亚纳秒脉冲激光束(102)并输出线偏振光束形式的所述亚纳秒脉冲激光束；第一均质器(106)和聚焦透镜(108)的组合，所述组合安装在所述手持主体(118)内，并且能够操作所述组合以从所述四分之一波片(104)接收所述亚纳秒脉冲激光束(102)；准直透镜(112)，所述准直透镜安装在所述手持主体(118)内，并且能够操作所述准直透镜以从所述单块晶体(110)接收所述第二波长的所述亚纳秒脉冲激光束(103)；第二均质器(114)，所述第二均质器安装在所述手持主体(118)内，并且能够操作所述第二均质器以从所述准直透镜(112)接收所述亚纳秒脉冲激光束(102)；和光束递送光学系统(116)，所述光束递送光学系统安装在所述手持主体(118)内，并且能够操作所述光束递送光学系统以从所述第二均质器(114)接收所述亚纳秒脉冲激光束(102)并将所述亚纳秒脉冲激光束(103)输出到所述手持主体(118)的所述出口(122)。7.如权利要求1至6中任一项所述的手持式激光递送装置，其中所述单块晶体(110)为Ti:蓝宝石单块晶体。8.如权利要求7所述的手持式激光递送装置，其中所述Ti:蓝宝石单块晶体(110)是高掺杂的，具有的双通泵浦配置的线性吸收率大于90％，并且在所述第一波长下具有的内吸收系数为3.8cm
‑1至4.2cm
‑1之间。9.如权利要求1至8中任一项所述的手持式激光递送装置，其中所述单块晶体(110)具有的长度为约3mm至约5mm。10.如权利要求1至9中任一项所述的手持式激光递送装置，其中所述第一表面涂层在约700nm至约740nm的波长下具有高反射性，并且在约480nm至约550nm的波长下具有高透射性。11.如权利要求1至10中任一项所述的手持式激光递送装置，其中具有所述第一波长的
所述亚纳秒脉冲激光束(102)在所述单块晶体(110)的所述第一表面涂层处具有的注量不超过1.5J/cm2以防止涂层损坏。12.如权利要求1至11中任一项所述的手持式激光递送装置，其中所述第二表面涂层在约480nm至约550nm的波长下具有高反射性，并且在约750nm至约850nm的波长下具有高透射性。13.如权利要求12所述的手持式激光递送装置，其中所述第二表面涂层在约750至约850nm的波长下具有大于或等于75％的透射率。14.如权利要求12所述的手持式激光递送装置，其中所述第二表面涂层在约730nm至约750nm的波长下具有2...

【专利技术属性】
技术研发人员：K，
申请(专利权)人：坎德拉公司，
类型：发明
国别省市：